Physiol Behav. 2011 Jul 25; 104 (1) : 111-6입니다. doi : 10.1016 / j.physbeh.2011.04.048.
추상
비만 발생식이 요법의 만성 과식은 비만, 도파민 신호 감소, 무첨가 보상을 위해 설탕 첨가량 증가로 이어질 수 있습니다. 그러나 다이어트 구성의 특정 역할은 아직 알려지지 않았습니다. 이를 연구하기 위해, Sprague-Dawley 수컷 쥐에게 고지방 및 저탄수화물 함량 (HFHE), 지방-당 조합 고 에너지 다이어트 (FCHE) 또는 24 주 동안 표준 차우를 함유 한 고 에너지 다이어트를 먹였다. 우리는 두 가지 고 에너지식이가 차우 사료 컨트롤에 비해 상당한 체중 증가를 생산한다는 것을 발견했습니다. 입맛에 맞는 수 크로스 또는 과당 용액의 짧은 (2-h) 섭취에 대한 도파민 제어를 조사하기 위해, 래트를 도파민 D0 (SCH600) 및 D1 (raclopride) 아형의 등몰 용량 (23390-2 nmol / kg)으로 말초 (IP)로 전처리했습니다. 특이 적 수용체 길항제.
결과는식이 및 시험 용액에 따라 상이한 효과를 갖는, 희박한 쥐에 비해 비만 래트에서의 섭취 억제에 대한 D1 및 D2 수용체 길항제의 효능의 전체적인 증가를 보여 주었다. 구체적으로, SCH23390는 모든 그룹에서 자당 및 과당 섭취를 강력하게 감소시켰다. 그러나, 저선량은 HFHE 쥐에서 더 효과적이었다. 대조적으로, 라 클로 프라이드는 비만 FCHE 래트에서 과당 섭취를 감소시키는 데 가장 효과적이었다.
따라서,식이 지방 단독으로부터의 여분의 칼로리보다는식이 지방과 설탕의 조합의 소비로 인한 비만은 D2 수용체 신호 전달을 감소시킬 수있는 것으로 보인다. 또한, 이러한 결손은 과당 섭취의 통제에 우선적으로 영향을 미치는 것으로 보인다.
이 연구 결과는식이 요법으로 유발 된 쥐의 탄수화물 섭취에 대한식이 조성과 도파민 조절간에 그럴듯한 상호 작용을 처음으로 입증합니다. 그것은 또한 자당과 과당 섭취가 도파민 시스템에 의해 차별적으로 조절된다는 추가적인 증거를 제공합니다.
PMID : 21549729
PMCID : PMC3119542
DOI : 10.1016 / j.physbeh.2011.04.048
1. 소개
Hoebel과 그의 수련생들은 수십 년간의 연구를 통해 수유 조절에서 뇌의 도파민 시스템의 역할에 대한 필수 정보를 제공하여 "음식 보상"개념을 개발했습니다.1-4]. 놀랍게도, Hoebel의 초기 실험은 중뇌 도파민을 만성 과식 및 그로 인한 비만의 주요 요인으로 설정했습니다.5-8], 이미징 연구에서 직접적인 증거가 나오기 오래 전에 [9, 10].
음식이 먹는 것을 통제하고, 그에 따라 매우 맛있는 음식 (즉, 당분과 지방이 많은 음식)에 대한 지속적인 또는 간헐적 인 접근이식이 규제 시스템 내에서 지속적인 변화를 일으킬 수 있다는 개념은 오랫동안 Hoebel의 개발 이론의 중심이었습니다. 폭음 유형의 행동. 그의 경력 초기에 그는 또한 이러한 추론의 요소를 비만에 적용했습니다. 1977 년 리뷰에서 Hoebel은 "다른 치료가 필요한 다양한 종류의 비만"이있을 수 있다고 언급했습니다.11]. 그 이후로, 비만에 대한 수많은 연구가 실제로 비만의 발달, 결과 및 치료의 변화를 설명 할 수있는 다양한 유전 적, 대사 적, 환경 적 요인을 밝혀 냈습니다.12-15]. 그러나 변경된 식품 보상 기능에 대한 다량 영양소의 구체적인 기여에 대한 우리의 이해는 완전하지 않습니다. 현재 논문은 Bart의 연구에서 영감을 받아 우리 지식의 격차를 줄이기위한 연구의 데이터를 요약합니다.
다방면의 비만 병인 내에서, 다이어트는 비만 발달의 핵심 요소로 남아 있습니다. 비만 성식이는 칼로리 값이 높은식이이며, 장시간 노출 후 비만으로 이어지는 맛좋은 음식입니다.16]. 그러나, 비만 성식이의 다량 영양소 조성은 다를 수 있으며, 이러한 변이는 도파민과 같은 비만에서 변경된 신경계에 영향을 미칠 수있다. 실제로, 비만 유발 성식이의 유지는 아큐 벤에서 도파민 수준을 감소시킬뿐만 아니라 메코 코르티코 릭 (mesocorticolimbic) 시스템의 반응성을 변화시키는 것으로 나타 났으며, 이에 따라 음식에서 유도 된 세포 외 도파민의 유사한 음식-유도 증가를 달성하기 위해서는보다 맛좋은식이가 필요하다 급지 제어 [17]. 하나의 잠재적 인 메커니즘은 맛있는 음식에 의한 증강 및 만성 자극으로 인한 적응 적 하향 조절이다.18]. 실제로, 우리 실험실의 연구에 따르면 자당이나 지방에 의한 orosensory 자극조차도 핵 축적에서 도파민 방출을 자극하기에 충분합니다.19, 20]. 특히, 지방과 설탕은 중독성 행동을 생성하는 설탕의 더 큰 효능으로부터 추론되므로 보상 시스템에 다르게 영향을 미치는 것으로 보인다 [21]. 다른 최근의 연구는 신경 내분비 계에 차등적인 영향을 보였으며, 이후 비만 성식이에서 지방과 탄수화물의 비율에 기초한 체중 증가에 대한 감수성을 보여 주었다 [22, 23]. 또한 과당 옥수수 시럽식이에 대한 규제 반응과 식품 규제의 비만과 혼란을 유발할 수있는 명백한 용이성의 결과에 대한 잠재적 인 특수성에 대한 관심이 높아졌습니다. 특히, Avena와 Hoebel의 최근 연구에 따르면 12 주 동안 매일 8 시간 동안 과당 옥수수 시럽 (HFCS)에 접근 할 수있는 쥐는 10 % 자당에 동등한 접근이 주어 졌을 때 동물보다 체중이 훨씬 더 많이 증가한 것으로 나타났습니다. 총 칼로리의 수는 동일하지만 자당보다 HFCS의 칼로리는 [24]. 비만 발생률 증가와 새로운 치료법 발견 가능성은식이 비만 조건에서 자당 및 과당과 같은 일반적인 고 에너지 음식을 맛있게 섭취하는 방법을 조사해야합니다.
따라서 현재의 연구는 쥐에서식이 비만을 생산하는 데 널리 사용되는 두 가지 표준 고 에너지식이를 유지하고 지방과 탄수화물 함량이 다양한 쥐에서 자당과 과당 섭취의 도파민 조절을 조사했습니다. 특히, 우리는 도파민 D1 수용 체 (D1R) 길 항 제의 말초 (perperitoneal; ip) 관리를 사용 하여 두 가지 주요 클래스의 도파민 수용 체의 참여를 평가 SCH23390 또는 자당 또는 과당의 짧은 (2-hr) 1 병 섭취 시험에서 희박 및식이 비만 쥐에서 도파민 D2 recpetor (D2R) 길항제 raclopride. 이 일반적인 탄수화물은 사람의식이에서 널리 사용되며 쥐가 쉽게 섭취하며 긍정적 인 강화 특성을 가지고 있습니다.25-28]. 자당 섭취는 이전에 핵 축적 내에서 도파민 방출을 자극하는 것으로 나타났습니다.3, 19, 29] 및 말초 관리 SCH23390 raclopride는 자당 모유 수유를 줄입니다.30]. 과학계와 대중 매체에 대한 관심이 높아졌지만 과당 섭취에 대한 도파민 길항제의 비슷한 효과는 조건부 선호도의 획득과 표현의 맥락에서만 조사되었으며, 이러한 연구는 마른 쥐에만 국한되었다 [31-33]. 잠재적 인 함의에도 불구하고, 다양한 비만 모델 및 항상성 구동이없는 경우 (즉, 식품 제한 기간 이후) 도파민 수용체 길항제가 탄수화물 섭취에 미치는 영향은 조사되지 않았다. 따라서, 현재의 연구에서 쥐는 기아와 에너지 결핍으로 인한 혼란스러운 영향을 피하기 위해 크기를 유지했다.
2. 행동 양식
2.1 동물 및 다이어트
연구 개시시 대략 250 g의 무게를 지니는 28 마리의 수컷 Sprague-Dawley 랫트 (Charles River, MA, Wilmington, MA)를 온도 제어 된 변이에서 개별 케이지에 수용하고 12 : 12 명암주기에서 유지시켰다. 0700에 불이 켜집니다.
동물에게 주어졌다 광고 무제한 표준 실험실 차우 (Teklad #2018, 3.4 kcal / g, 18 kcal % 지방, 58 kcal % 탄수화물, 24 kcal % 단백질; Teklad Diets, 뉴저지 주 서머 빌, 뉴저지) 중 하나 에너지 다이어트 (Research Diets, 뉴 브런 즈윅, 뉴저지), 주요 에너지 원이 지방 인 한 다이어트 (고지방 고 에너지, HFHE 다이어트; 연구 다이어트 #D12492: 5.24 kcal / g, 60 kcal % 지방, 20 kcal % 탄수화물, 20 kcal % 단백질) 또는 지방과 탄수화물 (지방-당 조합 고 에너지, FCHE 다이어트; 연구 다이어트 #D12266B; 4.41 kcal / g, 32 kcal % 지방, 51 kcal % 탄수화물, 17 kcal % 단백질). 연구의 시작에서, 그룹은 체중에 기초하여 통계적으로 동일한 코호트를 형성하도록 체중 매칭되었고, 그 후 행동 실험 전 및 행동 실험 동안 24 주 동안 각각의식이에서 유지되었다. 18 주 및 실험 전체에서 체중 및 음식 섭취량을 매일 측정 하였다. 실험 전체에 걸쳐 음식 제한 기간이없는 상태에서 동물을 시험 된 상태로 시험 하였다.
2.2 바디 구성
체중의 현저한 증가에 더하여, 비만 1H-NMR 체성분 분석 (Bruker LF90 proton-NMR Minispec; Brucker Optics, Woodlands, TX)의 존재를 입증하기 위해식이에 대한 12 주 유지 후에 수행되었다.
2.3 도파민 길항제, 시험 용액 및 시험 절차
도파민 D1R 길항제 SCH23390 (HFHE : n = 6; FCHE : n = 5; 차우 : n = 4) 및 도파민 D2 수용체 길항제 라 클로 프라이드 (HFHE : n = 5; FCHE : n = 6; 차우 : n = 4)를 사용 하였다. SCH23390 및 라 클로 프라이드 (Tocris Biosciences, MO, Ellisville, MO)를 멸균 식염수에 용해시키고 10- 시간 전에 2 M 슈 크로스 또는 0.3 M 과당에 접근하기 전에 0.4 분 내에 복강 내 투여 하였다. 이 농도는 쥐에게 맛이 좋기 때문에 선택되었으므로 이전 연구에서 일반적으로 사용되었습니다.3, 19, 32, 34]. 수 크로스 및 과당 (피셔-사이언 티픽 (Fsherer-Scientific), 뉴저지 주 페어 론 (Fair Lawn))을 시험 전에 24 시간 이하의 여과 된 수돗물에 용해시켰다.
동물은 안정된 기준 섭취량을 달성하기 위해 시험 전 2 일 동안 자당 또는 과당에 대한 1000 시간 접근 (8 시간에서 시작)이 제공되는 매일 세션 동안 시험 용액을 마시도록 훈련되었습니다. 훈련과 테스트는 동물의 집 식민지 방에서 이루어졌으며, 100ml 플라스틱 병이 일시적으로 집 케이지 전면에 부착되어 주둥이가 케이지 안으로 확장되었습니다. 비히클 (식염수) 또는 도파민 길항제의 투여는식이 유지 24 주 후에 시작되었으며,이 시점에서 두 비만 성식이 그룹 (HFHE 및 FCHE)은 모두 사료 대조군보다 훨씬 더 높은 체중을 가졌습니다 (그림 1). 약물이 완전히 대사되도록 주사 일 사이에 최소 48 시간이 주어졌다. 도파민 길항제로 처리 한 후 체중 또는 24 시간 음식 섭취에 변화가 없었다.
2.4 통계 분석
체중 1H-NMR 데이터는식이를 독립 변수로하여 일원 독립적 인 분산 샘플 분석 (ANOVA)을 사용하여 분석 하였다.
섭취량은 ml 소비량으로 측정되었으며 평균 ± SEM으로 제시되었다. 기준선 섭취 (비히클, 즉 식염수 주사 후)는식이, 약물 및 탄수화물을 독립적 인 변수로하는 3 가지 방식의 ANOVA에서식이 군 간의 차이에 대해 테스트되었다. 식이 요법의 유의미한 영향은 없었습니다 (F(2,48)= 0.3533, p= 0.704), 약물 (F(1,48)= 0.1482, p= 0.701), 유의 한 상호 작용 효과 (다이어트 × 약물 : F(2,48)= 0.4144,p= 0.66; 다이어트 × 탄수화물 : F(2,48)= 0.2759, p= 0.76; 약물 × 탄수화물 : F(1,48)= 0.0062, p= 0.73; 다이어트 × 약물 × 탄수화물 : F(2,48)= 0.3108, p= 0.73). 그러나 탄수화물의 중요한 영향 (F(1,48)= 8.8974, p<0.01)이 관찰되었습니다 (표 1). 따라서, 모든 후속 분석에 대해 섭취량은 기준선으로부터의 감소 백분율 (용량 투여 량 × [ml] / 흡수량 0 μg / kg [ml]로 환산)으로 전환되었고, 다이어트 (HFHE, FCHE 또는 Chow) 및 약물 (raclopride 또는 SCH23390) 독립 변수 및 용량 (0, 50, 200, 400 또는 600 nmol / kg) SCH23390 또는 raclopride)를 반복 측정으로 사용합니다. 억제 용량 (ID50) 기준치의 50 % (0 nmol / kg)로 섭취량을 줄이는 데 필요한 수치는 앞에서 설명한대로 계산되었습니다.35]. ID의 차이점50 양방향 ANOVA를 사용하여식이 요법과 약물의 기능으로 비교되었습니다. 모든 분석은 Statistica (v6.0, StatSoft® Inc., Tulsa, OK)를 사용하여 수행되었으며 중요한 결과는 Fischer의 LSD (최소 유의 차) 사후 테스트를 사용하여 추가로 분석되었습니다. p <0.05이면 차이가 통계적으로 유의 한 것으로 간주되었습니다.
3. 결과
3.1 다이어트와 체중 및 지방의 영향
비만 발생식이 요법에서 12 주 후, 그룹의 체중이 다릅니다 (F(2,27)= 27.25, p<0.001), 체지방률 (F(2,27)= 14.96, p<0.001) 및 희박 질량 백분율 (F(2,27)= 15.77, p<0.001). 사후 테스트에서 Chow 쥐의 무게가 두 HFHE (p<0.001) 및 FCHE (p<0.001) 쥐. 체성분 비교 결과 HFHE 및 FCHE 쥐는 Chow에 비해 체지방 비율이 더 높았습니다 (p<0.05). 18 주, 검사 시작 (24 주) 및 검사 기간 내내식이 요법이 체중에 상당한 영향을 미쳤습니다 (그림 1; 18 주 : F(2,27)= 13.05, p<0.001; 24 주차 : F(2,27)= 16.96, p<0.001; 26 주차 : F(2,27)= 13.99, p<0.001; 28 주차 : F(2,27)= 13.05, p<0.001). 사후 분석 결과 HFHE 및 FCHE 쥐가 Chow 대조군보다 훨씬 더 높은 체중을 가졌다는 것이 밝혀졌습니다 (그림 1; p<0.001, 모든 시점). 어느 시점에서든 두 비만 그룹 사이에 체중의 통계적 차이는 없었습니다.
자당 섭취에 대한 도파민 D3.2R 및 D1R 길항 작용의 2 효과
자당 섭취량은 SCH23390 모든 그룹에서 (그림 2a). Raclopride는 HFHE 쥐에서 자당 섭취를 줄 였지만 Chow와 FCHE 쥐에서는 훨씬 덜 효과적이었다.그림 2b). 반복 측정 ANOVA는 약물의 전반적인 효과를 보여주었습니다 (F(1,24)= 8.8446, p<0.01), 용량 (F(4,96)= 27.1269, p<0.001) 및 약물 상호 작용에 의한 용량 (F(4,96)= 2.9799, p<0.05). 다이어트의 전반적인 효과는 크지 않은 반면 (F(1,24)= 2.5787, p= 0.09), 사후 비교는 HFHE 그룹과 차우 그룹간에 라 클로 프리드 처리의 유의미한 차이를 보여 주었다 (p<0.05) 및 HFHE와 FCHE 그룹 사이 (p
사후 분석에 따르면 SCH23390 raclopride와 비교하여 자당 섭취량을 전반적으로 줄이는 데 상당히 효과적이었습니다.p SCH23390 시험 된 모든 용량에서 HFHE 랫트에서의 자당 섭취 억제 및 200 nmol 이상의 고용량에서 FCHE 및 차우 랫트에서의 섭취 억제그림 2a). 모든 용량의 라 클로 프라이드에 의해 HFHE 래트에서 수 크로스 섭취가 억제되었지만, FCHE 래트에서 가장 높은 용량 만이 수 크로스 섭취를 현저히 감소 시켰지만, Chow 래트에 의한 수 크로스 섭취를 억제하는 용량은 없었다 (그림 2b).
ID 분석50 (표 2)는 다이어트의 영향을 나타내지 않았다 (F(2,24)= 0.576, p= 0.57) 또는 약물 (F(1,24)= 2.988, pID의 명백한 차이에도 불구하고 = 0.09)50 raclopride를 위해. 이러한 효과의 부족은 그룹 내에서의 상당한 차이 때문일 수 있습니다.
과당 섭취에 대한 도파민 D3.3R 및 D1R 길항 작용의 2 효과
SCH23390 모든 그룹에서 과당 섭취 감소 (그림 3a). 반면 Raclopride는 FCHE 그룹에서 섭취량을 크게 줄였습니다 (그림 3b). 반복 측정 ANOVA는 약물의 전반적인 효과를 보여주었습니다.F(1,24)= 5.7400, p<0.05), 용량 (F(4,96)= 33.9351, p<0.001) 및 약물 상호 작용에 의한 유의미한 용량 (F(4,96)= 3.0296, p<0.05) 그러나 다이어트 효과 없음 (F(2,24)= 1.5205, p= 0.24). 그러나 다시 사후 분석에서 HFHE 그룹과 FCHE 그룹간에 라 클로 프라이드 치료의 상당한 차이가 나타났습니다 (p
사후 분석에 따르면 SCH23390 raclopride보다 과당 섭취를 억제하는 데 전반적으로 더 효과적이었습니다.p<0.05), 용량 의존적 방식 (그림 3). SCH23390 HFHE 래트에서 400 및 600 nmol의 모든식이 군에서 섭취량 감소 및 200 nmol의 복용량만큼 과당 섭취 감소 (그림 3a). 그러나 과당 섭취에 대한 라 클로 프리드 효과는 사후 분석을 통해 FCHE 쥐로 제한되어 200 nmol에서 FCHE 쥐의 과당 소비가 크게 감소하고 더 높은 용량을 나타 냈으며 raclopride 용량은 HFHE 또는 차우 쥐의 과당 섭취를 억제하지 않았습니다.그림 3b).
ID의 분산 분석50 (표 2)는 약물 (F(1,24)= 4.548, p<0.05) 그러나 다이어트 (F(2,24)= 1.495, p= 0.25). SCH23390 기준선의 절반으로 섭취량을 줄이기 위해 라 클로 프리드보다 전체적으로 더 낮은 용량이 필요함p<0.05). 실제 선량 분석에 따라 ID의 사후 분석50 또한 Chow 쥐에 비해 두 비만군 모두에서 민감도가 유의하게 증가한 것으로 나타났습니다.p
4. 토론
본 연구는 2 개의식이 비만 동물 모델에서 2 가지 맛있는 탄수화물 용액 (자당 또는 과당)의 섭취를 감소시키는 데있어서 도파민 수용체 차단에 대한 민감성을 비교 하였다. 우리는 서양 식단에서 볼 수 있듯이 주로 지방 함량이 높은 식단 (HFHE) 또는 지방-설탕 복합 식단 (FCHE)의 만성 소비를 모방하기 위해 두 가지 식단을 사용했습니다.25]. 예상대로, 두 다이어트는 12 주부터 시작하여 상당한 체중 증가와 지방을 생성했으며 실험 내내 체중이 지속적으로 증가했습니다.그림 1). 그런 다음이 그룹들을 D1 및 D2 수용체 아형-특이 적 봉쇄에 대한 상대 민감도에서 연령 일치 chow-fed 대조군과 비교 하였다. SCH23390 또는 각각 라 클로 프라이드. D1 수용체의 봉쇄는 모든식이 군에서 자당과 과당 섭취를 감소 시킨다는 것을 발견했다. 쥐가 자당 또는 과당 용액을 섭취했는지에 관계없이, HFHE 쥐는 약간 더 낮은 복용량에 반응했습니다 SCH23390 그들의 비만 FCHE 또는 마른 차우에 비해 (그림 2a, , 3a) .3a). HFHE 래트에 의한 도파민 D1 수용체 길항 작용에 대한 이러한 명백한 감도 증가는 자당 시험 동안 D2 수용체 차단 후에 관찰되었다. 실제로, HFHE 랫트는 자당 섭취 감소로 모든 라 클로 프라이드 용량에 반응 한 반면, FCHE 랫트는 최고 용량에만 반응하였고, 차우 랫트는 라 클로 프라이드 치료 후 수 크로스 소비의 유의 한 억제를 보이지 않았다 (그림 3b). 그러나 흥미롭게도, HFHE 래트는 라 클로 프라이드 치료 후 과당 섭취를 감소시키지 않았다. 대신에, 라 클로 프리드는 FCHE 래트에서만 과당 섭취를 유의하게 억제 하였다. 도파민 수용체 길항제에 대한 증가 된 감도는 감소 된 도파민 신호 전달, 즉 더 적은 수용체로 인한, 수용체 부위에서 내인성 DA와의 경쟁 감소, 또는이 둘의 조합을 나타낸다. 실제로 두 메커니즘 중 하나가 모델에 적용 가능하다는 증거가 있습니다. 예를 들어 출생 전에도 고지 방식이에 노출되면 D2R이 감소 할 수 있습니다.36]. 또한, 고지방 음식을 섭취하면 자연적으로 또는 전기적으로 유발되는 도파민 방출이 감소하고 도파민 전환율을 약화시키는 것으로 나타났습니다.37-39]. 기본 메커니즘이 추가 조사를 보장하는 반면, 이러한 데이터 및 기타 이전 관찰과 함께 우리의 데이터는 비만과 무관 할 수있는 특정 음식을 섭취하면 약물 남용에 대한 신경 가소성을 연상시키는 도파민 시스템 내에서 변화를 일으킬 수 있다는 개념을 뒷받침합니다.40]. 실제로 최근 연구에 따르면 고지방식이는 도파민 시스템에 작용하는 약물에 대한 감작을 증가시킵니다.41, 42].
희박한 쥐에서의 이전의 연구는 D1와 D2 수용체 봉쇄의 차별적 인 효능이 본 연구에서 사용 된 농도와 일치하는 농도를 사용하여 탄수화물 섭취를 감소시키는 것으로 나타났습니다.31-33, 43]. 이러한 효과는 식품 보상과 관련된 뇌 영역에 의해 부분적으로 매개되는 것으로 여겨지며,이 영역의 D2 수용체는 비만으로 인한 변화에 특히 민감 할 수 있습니다.31, 33, 44-46]. 본 연구는 희박한 쥐에서 탄수화물 섭취의 도파민 수용체 조절의 발견에 따라 확장되었으며 비만 보상 시스템에서 지속적인 소성을 나타내는 연구를 보완합니다. 이러한 상호 작용에 영향을 줄 수있는 시스템 및 요인 (만성적으로 변경된 시스템에 의한 섭취의 급성 제어)의 복잡성이 개별 분산을 증가시키고 전체 ANOVA에서 상호 작용 영향을 감소시키는 반면, 용량-반응 효과의 직접 (사후) 비교는 식이 군 사이의 동종 용량의 수용체 길항제에 대한 감수성 감수성을 나타낸다. D2R에 영향을 미치는 변화는 특히 고지방식이에 존재하는 탄수화물의 함량에 의존하는 것으로 나타 났으며, 이는식이의 다량 영양소 함량이 보상 시스템을 차등 적으로 변화시킬 수 있음을 나타냅니다.
자당 검사에서 라 클로 프라이드에 대한 감수성의 차이 효과는식이에 자당이 존재하기 때문일 수 있습니다. 두 비만식이 모두 자당을 함유하고 있지만, FCHE식이는 HFHE식이보다 23 % 더 많은 자당을 함유하고있었습니다. 따라서, HFHE 랫트가 아닌 FCHE 랫트에 의한 수 크로스 챌린지에서의 라 클로 프라이드에 대한 반응의 부족은 HFHE식이에서 수 크로스에 대한 노출의 증가로 인한 것일 수있다. 그러나, 비만 발생식이에는 과당이 포함되어 있지 않았지만, 과당 시험에서 라코 프라이드에 대한 비만 발생식이 군의 반응에서 차이가 관찰되었다. 또한, 차우식이에는 자당이 존재하지 않았지만, 자우 검사에서 라크로 프라이드에 대한 차우 그룹의 반응은 HFHE 쥐보다 FCHE의 반응과 더 유사했습니다. 이것은 다른 요인들이식이 및 시험 탄수화물의 함수로서 라 클로 프리드 치료에 대한 차별적 반응의 근본이 될 수 있음을 나타낸다.
대안적인 설명은 과당 및 자당에 의해 발휘되는 미분 신경 및 호르몬 포스팅 효과를 포함 할 수있다. 정확한 메커니즘이 불분명 한 반면,이 개념을 뒷받침하는 증거가 증가하고있다.47, 48]. 이와 관련하여, 보상 시스템 상류의 구강 및 위장 신호에 대한 그들의 차등 효과의 결과로 두 다이어트가 자당 및 과당 선호도를 다르게 변경했을 가능성을 배제 할 수 없으며 추가 조사가 필요하다.
비만과 맛좋은 음식은 독립적으로 도파민 신호를 변화시키는 것을 암시하고있다.3, 45, 49, 50], 따라서 본 연구에서 관찰 된 차이 반응을 설명 할 수있다. 실제로 Google의 데이터는 도파민 D2R 신호 전달이 비만 감소한다는 것을 보여주는 이전의 발견을 뒷받침합니다.45, 50]. 그러나, 본 연구의 새로운 발견은이 관계의 특성이 비만 또는 관련 합병증이 아닌 비만 성식이의 다량 영양소 함량에 의존 할 수 있다는 것이었다. 추가의 주요 발견은 시험 탄수화물 사이의 D2R 길항제의 효능에서 나타난 차이였다. 우리는 데이터에서 과당 섭취가 자당 섭취보다 D2R에 의해 더 엄격하게 통제되는 것처럼 보였으며, 다른 탄수화물의 섭취가 어떻게 다르게 조절 될 수 있는지, 다른 탄수화물에 의해 유발되는 보상이 다양한 메커니즘을 모집 할 수 있는지에 대한 의문을 제기했습니다. 이전 데이터는 자당과 과당 섭취가 다른 생리적 반응을 일으킨다는 것을 보여주었습니다. 수 크로스는 맛과 섭취 후 특성에 따라 조절 된 효과를 만들어내는 것으로 나타났습니다.28, 51, 52] 과당은 섭취 후 효과를 강화하는 것이 아니라 취향에 의해서만 행동 적으로 관련된 자극을 나타내는 것으로 보인다 [27, 53]. 따라서, 과당에 의해 유발 된 피드백이 비만에 이차적 인 장애 (예를 들어, 인슐린 / 렙틴 민감성 감소)로 인해 손상 될 때에도 과당에 대한 보상 회로의 응답 성은 손상되지 않을 수있다. 반대의 경우도 마찬가지입니다. 자당 섭취 억제에 대한 반대 조절 반응이 과당 섭취를 확인하지 못할 수 있습니다. 과당이 풍부한 식품에 대한 선호도가 비만과 함께 실제로 증가하는지 또는 당뇨병 환자 인 비만 환자에서 상대적인 수 크로스 및 과당 선호도가 다른지 여부를 조사하려면 인간에 대한 미래의 연구가 필요합니다.
자당이 도파민에 미치는 영향이 광범위하게 조사되어 왔지만 [3, 19, 43, 50], 과당과 도파민 보상 시스템 사이의 상호 작용에 대해서는 알려진 바가 거의 없지만, Hoebel 연구소의 초기 보고서에 따르면 과당은 고유 한 생리적 반응을 일으킬 수 있다고한다.24]. 본 연구는이 다량의 영양소 함량이있는식이가 과당 섭취의 도파민 조절을 차등 적으로 변화시킬 수 있음을 시사하는이 복잡한 퍼즐에 추가 정보를 추가합니다. 식이 지방과 설탕이 내장 뇌 신호에 영향을 미치고 뇌의 변화를 유발할 수있는 기본 메커니즘을 완전히 이해하려면 추가 조사가 필요합니다.
5. 결론
이 연구는 비만 자체보다는 지방 및 탄수화물 함량이 다양한 비만 성 (고 에너지)식이가 탄수화물 섭취를 감소시키는 데 D1 및 D2 수용체 길항제에 대한 감수성을 차등 적으로 증가시킬 수 있음을 보여줍니다. 이 발견은식이 비만에서의 도파민 신호 전달이 둔화되고,식이 요법과 중심 도파민 효과 사이의 새로운 관계를 제안한다는 일반적인 개념과 호환된다. 추가적인 주요 발견은식이가 자당 및 과당 섭취를 억제하는 데있어서 도파민 수용체 길항제의 효능을 차별적으로 변화 시켰다는 것이다. 일반 (저지방) 또는 고지방, 고 탄수화물식이와 비교할 때, 매우 고지방이지만 저당식이에 의해 생성 된 비만은 자당 섭취를 감소시키는 데 D1 및 D2 수용체 길항 작용에 대한 민감성을 증가 시켰지만 과당 섭취의 D2 수용체 제어는 보존. 대조적으로, 고식이 지방 및 탄수화물의 조합으로 고 에너지식이를 공급 한 래트는 과당 섭취의 D2 수용체 조절이 강화되었음을 입증 하였다. 따라서, 식 이력은 일반적으로 비만으로 인한 도파민 결핍의 발달을 변화시킬 수있는 것으로 보인다. 본 데이터는 또한 이러한 도파민 가소성의 특성이 과당 및 자당과 같은 특정 탄수화물이 그 보람 효과를 발휘하는 방법에 영향을 줄 수 있음을 시사합니다. 이러한 차이는 다른 항 비만 치료 및 요법의 성공률 변화의 일부를 설명 할 수 있습니다. 이러한 결과가 인간에게 적용되는지 테스트하고 기본 메커니즘을 조사하기위한 추가 연구가 필요합니다.
하이라이트
- 다량 영양소 함량과 무관 한 고 에너지 다이어트는 비만을 유발할 수 있습니다.
- 식이 조성물은 도파민 수용체 민감성을 차등 적으로 변화시키는 것으로 보인다.
- D1 수용체 차단은 희박한 비만 래트에서 자당 및 과당 섭취를 감소시켰다.
- D2 수용체 봉쇄는 고지방 사료를 섭취했지만 마른 쥐에서는 자당 섭취를 줄였습니다.
- D2 수용체 차단은 뚱뚱한 설탕을 먹은 쥐에서만 과당 섭취를 줄였습니다.
감사의
이 연구는 National Institute of Diabetes & Digestive & Kidney Diseases Grant DK080899, National Institute on Deafness and Other Communication Disorders Grant DC000240 및 The Jane B. Barsumian Trust Fund의 지원을 받았습니다. 저자는 쥐를 유지하고 NMR 분석을 수행하는 데 탁월한 도움을 주신 NK Acharya 씨에게 감사드립니다.
각주
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참고자료
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